一种测定油井中油水混合液含水率的方法与流程

本申请涉及油田开发
技术领域：
，特别涉及一种测定油井中油水混合液含水率的方法。
背景技术：
：在油田开发中，需要每天测定油井中油水混合液的含水率。通过跟踪含水率变化，能够找到油井的生产动态规律，从而调整油田开发。目前测定油井中油水混合液的含水率是由管井人员到油井取样得到油水混合液，然后向化验室送样，在化验室检测油水混合液的含水率。在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：作业流程繁琐，检测含水率的及时性较差。技术实现要素：本申请实施例提供了一种测定油井中油水混合液含水率的方法，能够解决作业流程繁琐，检测含水率的及时性较差的问题。所述技术方案如下：对目标油井的油水混合液进行油水分离，得到所述油水混合液中的油样和水样；基于所述油样和所述水样，配制多种不同含水率的油水混合液；在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装多组电阻率测定板，其中，所述实验管中的多组电阻率测定板分别所在的多个平面与所述实验管的第一径向截面的交线将所述第一径向截面划分为多个等面积区域；通过所述多组电阻率测定板，检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系；在对所述目标油井进行含水率测定时，在所述目标油井的井口管线的水平管段中安装多组电阻率测定板，检测所述水平管段中油水混合液在多个不同水位处的目标电阻率，其中，所述实验管与所述井口管线的水平管段结构相同，所述实验管中的电阻率测定板组数与所述井口管线的水平管段中的电阻率测定板组数相同，所述水平管段中的多组电阻率测定板分别所在的多个平面与所述水平管段的径向截面的交线将所述径向截面划分为多个等面积区域；基于所述水位、含水率和电阻率的对应关系、以及多个不同水位处的目标电阻率，确定所述目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率；将所述在多个不同水位处的含水率的平均值，作为所述目标油井的油水混合液的含水率。在一种可能的实施方式中，所述基于所述油样和所述水样，配制多种不同含水率的油水混合液，包括：在所述油样中逐渐添加所述水样，配制多种不同含水率的油水混合液。在一种可能的实施方式中，多种不同含水率包括1％、2％、……99％。在一种可能的实施方式中，多组电阻率测定板沿竖直方向排列。在一种可能的实施方式中，所述在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装多组电阻率测定板之前，所述方法还包括：确定需要检测电阻率的水位的数目；基于所述数目，确定电阻率测定板的组数。在一种可能的实施方式中，所述确定需要检测电阻率的水位的数目，包括：基于所述目标油井对应油层的含水率范围，确定需要检测电阻率的水位的数目。在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标油井对应油层的含水率范围，确定需要检测电阻率的水位的数目，包括：基于预先存储的含水率范围与需要检测电阻率的水位的数目的对应关系，确定目标油井对应油层的含水率范围对应的需要检测电阻率的水位的数目。在一种可能的实施方式中，在所述对应关系中，含水率范围为0-20％对应的检测电阻率的水位的数目为1，含水率范围为20-60％对应的检测电阻率的水位的数目为2，含水率范围为60-90％对应的检测电阻率的水位的数目为3，含水率范围为大于90％对应的检测电阻率的水位的数目为4。在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：当所述目标油井对应油层的含水率范围发生变化时，基于预先存储的含水率范围与所述电阻率测定板的组数的对应关系，重新确定所述电阻率测定板的组数；在所述实验管中水平向安装重新确定的组数的电阻率测定板，重新检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系。在一种可能的实施方式中，所述电阻率测定板的外侧为绝缘物体，内侧材料为石墨、铂、镍、铜和铝中的一种。本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过油水分离得到目标油井的油样和水样后，配制多种不同含水率的油水混合液，在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装多组电阻率测定板，检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系。在对目标油井进行含水率测定时，在目标油井的井口管线的水平管段中安装多组电阻率测定板，检测水平管段中油水混合液在多个不同水位处的目标电阻率，确定目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率，将在多个不同水位处的含水率的平均值，作为目标油井的油水混合液的含水率。采用本申请，简化了作业流程，无需采样油水混合液送到化验室进行检测，能够提高含水率检测的及时性，并且水平向安装的多组电阻率测定板分别所在的多个平面与井口管线的径向截面的交线将径向截面划分为多个等面积区域，各个区域与油水混合液流向的长度相乘能够保证油水混合液在不同水位处的体积相等，提高了含水率检测的准确性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的方法的流程图；图2是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的方法的流程图；图3是本申请实施例提供的一种电阻率随含水率的变化趋势图；图4是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的设备的侧面剖视图；图5是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的设备的俯视剖视图；图6是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的设备沿油水混合液流向视角的剖视图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。本申请实施例提供了一种测定油井中油水混合液含水率的方法，可以应用在油田开发领域。图1是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的方法的流程图，参见图1，该方法包括：在步骤101中，对目标油井的油水混合液进行油水分离，得到油水混合液中的油样和水样。在步骤102中，基于油样和水样，配制多种不同含水率的油水混合液。在步骤103中，在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装多组电阻率测定板。在步骤104中，通过多组电阻率测定板，检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系。在步骤105中，在对目标油井进行含水率测定时，在目标油井的井口管线的水平管段中安装多组电阻率测定板，检测水平管段中油水混合液在多个不同水位处的目标电阻率。在步骤106中，基于水位、含水率和电阻率的对应关系、以及多个不同水位处的目标电阻率，确定目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率。在步骤107中，将在多个不同水位处的含水率的平均值，作为目标油井的油水混合液的含水率。本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过油水分离得到目标油井的油样和水样后，配制多种不同含水率的油水混合液，在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装多组电阻率测定板，检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系。在对目标油井进行含水率测定时，在目标油井的井口管线的水平管段中安装多组电阻率测定板，检测水平管段中油水混合液在多个不同水位处的目标电阻率，确定目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率，将在多个不同水位处的含水率的平均值，作为目标油井的油水混合液的含水率。采用本申请，简化了作业流程，无需采样油水混合液送到化验室进行检测，能够提高含水率检测的及时性。图2是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的方法的流程图。参见图2，该实施例包括：在步骤201中，对目标油井的油水混合液进行油水分离，得到油水混合液中的油样和水样。在实施中，在目标油井中提取油水混合液，得到目标油井的油水混合液后，在化验室中进行油水分离实验。根据水和油的密度差，可以通过重力沉降实现油样和水样的分离。在步骤202中，基于油样和水样，配制多种不同含水率的油水混合液。在实施中，当技术人员在化验室获取到水样和油样后，在油样中逐渐添加水样，在添加水样的过程中，配制得到多种不同含水率的油水混合液。其中，多种不同含水率可以包括1％、2％、……99％。在步骤203中，基于目标油井对应的油层的含水率范围，确定需要检测电阻率的水位的数目。在实施中，目标油井生产过程中，由于油水密度的差异性及含水率的不稳定性，造成井口管线中不同水位的含水率不同，其电阻率也不同，因此可以根据油层的含水率范围确定需要检测电阻率的水位的数目。首先，技术人员可以根据油层的解释资料得到目标油井对应油层的含水率范围。然后，根据预先存储的含水率范围与需要检测电阻率的水位的数目的对应关系，可以确定目标油井对应油层的含水率范围对应的需要检测电阻率的水位的数目。在一种可能的实施方式中，预先存储的含水率范围与需要检测电阻率的水位的数目的对应关系可以为表格或曲线的形式。例如，技术人员可以预先制定含水率范围与需要检测电阻率的水位的数目的表格，在得到目标油井对应油层的含水率范围后，在表格中找到该含水率范围对应的需要检测电阻率的水位的数目。并且，在含水率范围与需要检测电阻率的水位的数目的对应关系中，若含水率范围的值越大，对应的需要检测电阻率的水位的数目越多。在步骤204中，基于需要检测电阻率的水位的数目，确定电阻率测定板的组数。其中，电阻率测定板的外侧为绝缘物体，内侧材料为石墨、铂、镍、铜和铝中的一种。在实施中，技术人员获取到需要检测电阻率的水位的数目后，可以将需要检测电阻率的水位的数目作为电阻率测定板的组数。步骤203和步骤204中，技术人员可以根据目标油井对应油层的含水率范围，确定需要检测电阻率的水位的数目，并将需要检测电阻率的水位的数目作为电阻率测定板的组数。例如，当目标油井对应油层为低含水油层即含水率范围为0-20％，对应的需要检测电阻率的水位的数目可以为1，油井的井口管线中可以安装一组电阻率测定板。当目标油井对应油层为中含水油层即含水率范围为20-60％，对应的需要检测电阻率的水位的数目可以为2，油井的井口管线中可以安装两组电阻率测定板。当目标油井对应油层为高含水油层即含水率范围为60-90％，对应的需要检测电阻率的水位的数目可以为3，油井的井口管线中可以安装三组电阻率测定板。当目标油井对应油层为特高含水油层即含水率大于90％，对应的需要检测电阻率的水位的数目可以为4，油井的井口管线中可以安装四组电阻率测定板。在一种可能的实施方式中，当目标油井对应油层的含水率范围的值较小时，可以使用多组电阻率测定板，所检测得到的值更准确。在步骤205中，在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装多组电阻率测定板，检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系。其中，实验管中的多组电阻率测定板分别所在的多个平面与实验管的第一径向截面的交线将第一径向截面划分为多个等面积区域。在实施中，化验室中有用于模拟目标油井中的井口管线的实验设备，得到目标油井需要的电阻率测定板的组数后，在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装该组数的电阻率测定板，每组电阻率测定板对应一个水位。将配制得到的多种含水率的油水混合液输入实验管中，利用电阻率测定板检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系。例如，技术人员通过油水分离获取到油样和水样后，可以先取一定量的油样，测量其电阻率，再逐渐在该油样中添加该水样，配制含水率1％至99％的油水混合液，分别测量含水率1％至99％的油水混合液的电阻率，可以制定目标油井不同含水率时的电阻率表格，如表1所示，表中a、b、c及d表示含水率为1％、2％、98％及99％对应的电阻率，技术人员可以根据该表格进行后续操作。表1电阻率ab……cd含水率1％2％……98％99％又如，图3是指电阻率随含水率的变化趋势图，油水混合液的导电性与油水混合液的含水率相关，含水率越大，导电性越好，则电阻率越小。如图3所示，当含水率较低时，如1％至40％，导电性差，电阻率较大。当含水率为中等时，如40％至70％，导电性增强，电阻率减小，且电阻率随含水率的变化较快。当含水率较高时，如70％至90％，导电性强，电阻率较小，且电阻率随含水率的变化较缓。另外，油水混合液在电解时，油水混合液的电解压是一定的，当通过的电流变化时，油水混合液的电阻率随之变化，通过的电流与油水混合液的含水率相关，油水混合液的含水率越大导电性越大，通过的电流越大，故油水混合液的含水率与油水混合液的电阻率相关。在步骤206中，在对目标油井进行含水率测定时，在目标油井的井口管线的水平管段中安装多组电阻率测定板，检测水平管段中油水混合液在多个不同水位处的目标电阻率。其中，实验管与井口管线的水平管段结构相同，实验管中的电阻率测定板组数与井口管线的水平管段中的电阻率测定板组数相同。目标油井的井口管线的水平管段中的多组电阻率测定板分别所在的多个平面与水平管段的径向截面的交线将径向截面划分为多个等面积区域。在实施中，技术人员可以在目标油井的井口管线的水平管段中水平向安装与实验管中相同组数的电阻率测定板，并根据水平管段中水平向安装的电阻率测定板，检测目标油井的井口管线中油水混合液在多个不同水位处的目标电阻率。在一种可能的实施方式中，当电阻率测定板的组数为一组时，在目标油井的井口管线的水平管段中，选定井口管线的中间对应的水位后，水平向安装电阻率测定板。当电阻率测定板的组数为多组时，在目标油井的井口管线的水平管段中，等面积选定不同水位，选定第一水位后，水平向安装第一组电阻率测定板，选定第二水位后，水平向安装第二组电阻率测定板，依次安装多组电阻率测定板。在一种可能的实施方式中，在对目标油井进行含水率测定时，当电阻率测定板的组数为一组时，技术人员可以根据水平向安装的电阻率测定板，利用电阻率测试仪接触该组电阻率测定板的两个电极板上的电极点，将测得的电阻率作为该组电阻率测定板测得的电阻率，从而得到目标油井的井口管线的水平管段中油水混合液的目标电阻率。在另一种可能的实施方式中，在对目标油井进行含水率测定时，当电阻率测定板的组数为多组时，技术人员可以根据水平向安装的多组电阻率测定板，检测目标油井的井口管线的水平管段中油水混合液在多个不同水位处的电阻率，从而得到多个不同水位处的目标电阻率。本申请实施例还提供了一种测定油井中油水混合液含水率的设备，因实验管与井口管线的水平管段结构相同，故该设备可以为实验设备的水平放置的实验管，也可以为目标油井的井口管线的水平管段。图4是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的设备的侧面剖视图，图5是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的设备的俯视剖视图，图6是本申请实施例提供的一种测定油井中油水混合液含水率的设备沿油水混合液流向视角的剖视图。该设备以两组电阻率测定板为例对方案进行说明，如图4所示，该设备包括油水混合液1、井口管线2、电极板3-1、电极板3-2、电极板4-1、电极板4-2、电极点5-1、电极点5-2、电极点6-1、电极点6-2及固定轴7。一组电阻率测定板包括两个电极板，电极板3-1和电极板3-2为一组，电极板4-1和电极板4-2为一组，电极板上分别安装有电极点，电极板3-1和电极板3-2上安装的电极点为电极点5-1和电极点5-2，电极板4-1和电极板4-2上安装的电极点为电极点6-1和电极点6-2。如图5所示，电阻率测定板通过固定轴7水平向固定在井口管线2中，电极板上的电极点都探出到井口管线2外侧，利用电阻率测试仪接触两个电极板上的电极点，可以测得电极板之间的电阻率。当用电阻率测试仪接触电极点5-1和电极点5-2时，可以测得电极板3-1和电极板3-2之间的电阻率。当用电阻率测试仪接触电极点6-1和电极点6-2时，可以测得电极板4-1和电极板4-2之间的电阻率。如图6所示，电极板3-1和电极板3-2处于同一水位，电极板4-1和电极板4-2处于同一水位。电阻率测定板沿竖直方向排列，即电阻率测定板沿竖直方向对正，电极板3-2和电极板4-2沿竖直方向对正，电极板3-1和电极板4-1沿竖直方向对正。并且，若安装多组电阻率测定板时按照等面积安装，即井口管线上电极板3-1、电极板3-2与上井口管线构成的面积，电极板3-1、电极板3-2与电极板4-1、电极板4-2构成的面积，及电极板4-1、电极板4-2与下井口管线构成的面积相等。在步骤207中，基于水位、含水率和电阻率的对应关系、以及多个不同水位处的目标电阻率，确定目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率。在实施中，获取到目标油井的井口管线的水平管段中油水混合液的多个不同水位处的目标电阻率后，对照水位、含水率和电阻率的对应关系，找到目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率。在步骤208中，将在多个不同水位处的含水率的平均值，作为目标油井的油水混合液的含水率。在实施中，得到目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率后，将在多个不同水位处的含水率求取算数平均值，将该平均值作为目标油井的油水混合液的含水率。在一种可能的实施方式中，当水平向安装一组电阻率测定板时，检测得到一组电阻率测定板之间的目标电阻率后，根据含水率与电阻率的对应关系，确定目标电阻率对应的目标含水率，将目标含水率作为井口管线中油水混合液的含水率。在另一种可能的实施方式中，当水平向安装多组电阻率测定板时，检测得到多组电阻率测定板之间的目标电阻率后，基于水位、含水率和电阻率的对应关系，确定每个目标电阻率对应的目标含水率，将每个目标电阻率对应的目标含水率的平均值作为井口管线中油水混合液的含水率。在一个具体实施例中，当检测电阻率的水位的数目为2，即两组电阻率测定板为例。首先，技术人员在目标油井中提取油水混合液，在化验室中进行脱水分离得到目标油井的油样和水样。化验室中有用于模拟目标油井中井口管线的实验装置，且该实验装置中安装有和目标油井的井口管线中相同组数的电阻率测定板，即在实验装置中安装两组电阻率测定板。取一定量的油样，测量其电阻率，再逐渐在该油样中添加该水样，配制得到含水率1％至99％的油水混合液,利用两组电阻率测定板分别测量含水率1％至99％的油水混合液的电阻率，每个含水率对应的电阻率值为两组，从而可以制定得到两组电阻率测定板的含水率和电阻率的对应表。然后，在目标油井保温套下方的井口管线中安装两组水平向电阻率测定板，等面积选定不同水位，选定第一水位后，水平向安装第一组电阻率测定板，选定第二水位后，水平向安装第二组电阻率测定板。利用电阻率测试仪分别测量得到第一水位和第二水位的两组电阻率，第一水位的电阻率在第一组电阻率测定板的表格中对应查找得到对应的含水率，第二水位的电阻率在第二组电阻率测定板的表格中对应查找得到对应的含水率，将两组电阻率测定板的含水率取平均，将得到的平均值作为目标油井的井口管线中油水混合液含水率。在一种可能的实施方式中，当目标油井对应的油层的含水率范围发生变化时，可以根据预先存储的含水率范围与电阻率测定板的组数的对应关系，重新确定电阻率测定板的组数。在实验管中水平向安装重新确定的组数的电阻率测定板，重新检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系，再进行后续的操作。本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过油水分离得到目标油井的油样和水样后，配制多种不同含水率的油水混合液，在实验设备的水平放置的实验管中水平向安装多组电阻率测定板，检测每种油水混合液在多个不同水位处的电阻率，得到水位、含水率和电阻率的对应关系。在对目标油井进行含水率测定时，在目标油井的井口管线的水平管段中安装多组电阻率测定板，检测水平管段中油水混合液在多个不同水位处的目标电阻率，确定目标油井中油水混合液在多个不同水位处的含水率，将在多个不同水位处的含水率的平均值，作为目标油井的油水混合液的含水率。采用本申请，简化了作业流程，无需采样油水混合液送到化验室进行检测，能够提高含水率检测的及时性，实现对目标油井含水率实时监测，并为远程数字化传输打下基础。并且水平向安装的多组电阻率测定板分别所在的多个平面与井口管线的径向截面的交线将径向截面划分为多个等面积区域，各个区域与油水混合液流向的长度相乘能够保证油水混合液在不同水位处的体积相等，提高了含水率检测的准确性。上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页12